Исследование систем управления (учебник)

4138

ментов процессора). А можно описать ее в виде некоторой конфигурации. Характер (модель) описания организации в существенной степени зависит от целей исследования, а также от имеющейся информации об объекте.

Например, проблема исследования может состоять в изучении эффективности организации как производственно-технической единицы, преобразующей ресурсы в продукты. В этом случае предметом исследования является соответствующий аспект, «срез» организации, прежде всего, совокупность ее произ- водственно-технических и технологических процессов. Понятно, что в силу высокой связности различных процессов в исследование будут включены и другие процессы, например, процессы снабжения и сбыта, процессы управления производством и подготовкой производства. Таким образом, предметом исследования будет некоторое «подпространство» системы «предприятие». «Ядро» и границы такого «подпространства» должно быть определено на этапе формирования концепции. Далее, в ходе исследования его границы могут измениться, например, расшириться за счет включение в рассмотрение других аспектов системы.

Содержательное представление объекта и предмета исследования может быть получено с помощью использования известных концепций организации, поскольку они также позволяют отразить некоторый подход к системе, либо определенный ее аспект «на своем языке». Так, поведенческие концепции помогают рассмотреть связи и процессы, присущие организации как социальной системе. Возможно сочетание нескольких концепций.

Помимо содержательного представления об объекте и предмете исследования концепция должна определять отправную точку исследования. Например, по мнению Ю.И. Черняка, можно выделить пять основных подходов к исследованию (системному анализу): от проблемы, от объекта, от цели, от критерия, от процесса (в данном случае, подходы следует трактовать как «частные» в отличие от общенаучных).

Подход «от проблемы» используется на раннем этапе жизни системы, характеризующемся наибольшей неопределенностью. Здесь важно выяснить, существует ли в действительности рассматриваемая проблема. Нередко затрачиваются большие усилия на решение несуществующих, кажущихся проблем, очень часто рассматриваемая проблема оказывается лишь симптомом совершенно иной проблемы в смежной области знания или практической деятельности. Возникновение кажущихся проблем обычно связано с потерей ориентации в условиях возрастающей сложности процессов производства и управления.

Установив наличие проблемы, переходят к ее точной формулировке. Сразу это обычно сделать не удается. Тогда используют анализ логической структуры проблемы, рассматривают развитие проблемы в прошлом и возможные пути ее развития в будущем, анализируют связи данной проблемы с другими проблемами. При этом используются специальные методы системного анализа

— метод дерева проблемы, метод сценариев и др. Одновременно «нащупыва-

4239

ются» пути решения проблемы, и постепенно проблема получает все более точную формулировку.

Подход «от объекта» противоположен подходу от проблемы: здесь объект задан с самого начала, пусть даже он выбран случайно и приблизительно. Требуется найти и, четко определив, создать для него систему, решающую задачу или группу задач. Основное внимание здесь направлено на установление обоснованных границ между системой и ее окружением, обеспечивающих эффективное управление, на выявление структуры системы, состав подсистем, взаимосвязь подзадач. Практическое значение подхода «от объекта» заключается в выявлении роли каждого звена в управлении объектом, выявлении вклада в решение общей задачи, установлении адресности частных задач, в привязке общесистемных функций к конкретным исполнителям.

В ряде случаев, когда границы и состав системы уже достаточно ясны, главным объектом исследования становятся сами задачи, решаемые системой: определение ее целей, средств достижения целей и порядка распределения этих средств по отдельным направлениям (подцелям). Это отличительная особенность подхода «от цели». Он включает в себя определение главной, генеральной цели, определение подцелей всех уровней, т. е. декомпозицию цели, выявление потребностей в ресурсах и процессах их использования, выявление наличных мощностей и ресурсов, прогноз результатов будущего развития системы, прогноз будущей ресурсной ситуации и формирование на этой основе стратегии развития системы.

Подход к исследованию «от целей» направлен, в конечном счете, на создание организационной системы, способной путем координации деятельности многих исполнителей обеспечить достижение поставленной цели. С подходом «от цели» тесно связан подход «от критерия». Обычно критерием называют требования, определяющие правила однозначного выбора средств достижения цели. Соизмеряя цель со средствами, результаты с затратами, критерий выражает меру целесообразности достижения цели данными средствами и может быть использован для оценки качества работы системы и ее частей.

Возможны и другие подходы, например, - «от ситуации». Концепция в значительной степени определяет логику исследования.

2.2Принципы исследования систем управления

общие принципы исследований;

принципы системных исследований;

принципы исследований социально-экономических систем и систем управления.

Исследования систем управления базируются, во-первых, на общих принципах исследования, во-вторых, на принципах исследования систем (любой природы), а в-третьих, на специфических принципах исследования соци- ально-экономических систем и систем управления.

430

Общие принципы исследований

К общим принципам исследований относят: научность, объективность, своевременность, целенаправленность (продвижение от поставленных целей к тождественным результатам), прогрессивность (соответствие передовым достижениям научно-технического прогресса), адекватность (обеспечение данных, соответствующих характеру решаемых задач), адаптивность (исследования должны быть чувствительны к происходящим изменениям), полнота (выполнение всех поставленных целей), фактологическое обеспечение исследовании (исследование необходимо строить на правильно отобранных фактах), эффективность (получение максимального количества или максимальной ценности информации по отношению к затратам времени и средств).

Принципы системных исследований

Принцип системности. Данный принцип в контексте исследований предполагает, во-первых, что при описании объекта как системы каждый ее элемент описывается не как таковой, а с учетом его "места" в целом. Тем самым, любой объект рассматривается с точки зрения системы большего масштаба. Вовторых, системное исследование предполагает выявление эмерджентных свойств объекта.

Содержание системного исследования заключается в решении следующих основных задач: 1 – задачи системного выделения объекта из среды, изучения взаимосвязей его элементов (анализ), эмерджентных свойств, механизмов функционирования и развития, задачи исследования механизмов взаимодействия объекта со средой; 2- задачи системного моделирования объекта по некоторым заданным свойствам (синтез).

Принцип моделирования. Основой и важнейшим средством системного исследования является моделирование. Моделирование – выявление или воспроизведение свойств одного объекта (оригинала) с помощью другого объекта (его модели). Моделирование включает в себя: 1) исследование объектов познания на модели; 2) построение и изучение моделей реально существующих, а также предполагаемых (конструируемых) объектов.

Модель представляет собой отображение каким-либо способом существенных характеристик, процессов и взаимодействий реальных систем. При определенных условиях модель используется в качестве «заменителя» или «представителя» системы. Моделью может служить любой объект. Модель – это, прежде всего, инструмент исследования объекта. Кроме этого, модель позволяет на основе регулирования исходных параметров, в соответствии с гипотезами прогнозировать поведение системы. Модель может быть использована также в качестве инструмента для контроля деятельности системы, в качестве средства обучения и т.д. Теория - более абстрактное, чем модель, концептуальное средство, основной целью которого является объяснение процессов, явлений, выявление закономерностей.

Модели должны включать три типа соответствия:

441

•между способом организации окружающего мира и способом, каким модель описывает этот мир;

•между аппаратом, используемым в процессе моделирования, и концептуальным аппаратом моделируемой теории;

•между теорией и окружающим миром.

Принципы абстрагирования и формализации - тесно связаны с моделиро-

ванием. Формализация основана на изучении объектов путем отображения их в знаковой форме при помощи искусственных языков (формального описания). Абстрагирование основано на мысленном отвлечении от несущественных свойств исследуемого объекта и изучении в дальнейшем наиболее важных его сторон на заранее составленной модели (замещающей реальный объект исследования).

Принцип формирования идеальной модели (идеализации).

Идеализация есть особый способ отражения внешнего мира, при котором в познании не только вычленяются некоторые стороны изучаемого объекта, но ему еще приписываются такие свойства, которыми реальный объект не обладает. Идеализация предполагает выделение существенных свойств объекта или среды, которые потом доводятся до некоторого предельного, не обязательно в действительности достижимого значения. Это значение может быть максимальным или минимальным, нулевым, может быть выражено некоторым инвариантом.

Принцип необходимого разнообразия.

Принцип (закон) необходимого разнообразия был впервые сформулирован У.Р. Эшби. По его определению разнообразие системы есть число ее различимых возможных состояний, или логарифм этого числа. Система в своем поведении может принимать различные состояния, выбирать разные линии своего поведения, значения ее параметров могут меняться. Однако, вследствие каких-либо условий, ограничений, внутренних свойств системы и т.п. из всех теоретически мыслимых состояний практически реализуемыми оказываются меньшее их число. Такое уменьшение числа возможных состояний есть ограничение разнообразия. Всякий закон природы есть ограничение разнообразия, поскольку из всех мыслимых состояний, связываемых с объектами, он указывает область реально возможных состояний, параметров, форм и т.п.

В этих терминах управление есть, по существу, ограничение разнообразия, ибо управление осуществляется с целью приведения системы в некоторое заданное множество состояний или единственное состояние и поддержание этого состояния. Закон необходимого разнообразия, сформулированный У.Р. Эшби, утверждает, что ограничение разнообразия в поведении управляемого объекта достигается только за счет увеличения разнообразия органа управления: «только разнообразие может уничтожить разнообразие». Этот закон имеет фундаментальное значение для управления, в частности он устанавливает, что эффективное управление в сложных системах не осуществимо с помощью простых средств.

452

Этот принцип можно интерпретировать применительно к исследованию следующим образом: сложность и качество исследования должны соответствовать сложности изучаемой системы.

Таким образом, должен быть достигнут определенный компромисс между упрощением объекта и отражением его существенных характеристик.

Принцип «черного ящика».

В исследовании систем важная роль принадлежит принципу «черного ящика». Черный ящик – система, о внутренней организации которой сведений нет, но существует возможность воздействовать на ее входы и воспринимать воздействия ее выходов. Принцип черного ящика заключается в том, что система изучается не как совокупность взаимодействующих элементов, а как нечто целое, взаимодействующее со средой на своих входах и выходах.

Этот принцип применим в различных ситуациях. Во-первых, конструкция системы может не интересовать наблюдателя, которому важно знать только поведение системы. Во-вторых, этот метод используется при недоступности внутренних процессов системы для исследования. Например, изучение поведения фирм-конкурентов и т.п.

В-третьих, принцип черного ящика используется при исследовании систем, все элементы которых, в принципе, доступны, но либо многочисленны и сложны, что приводит к огромным затратам времени, либо в ситуации, когда поэлементное изучение недопустимо. Примером может служить исследование эффективности управления сложной организацией или регионом по достигнутым этими системами результатам деятельности. В процессе изучения объекта на основе данного принципа наблюдатель и черный ящик образуют систему с обратной связью.

Реализация принципа черного ящика включает в себя три основных момента. Первый. Предварительное наблюдение взаимодействий системы со средой, установление списка входных и выходных воздействий. Выявление существенных воздействий на систему и средств наблюдения за ее поведением. Второй. Осуществление серии воздействий на входы системы и регистрация соответствующих выходных воздействий. Первоначальные результаты исследования представляют собой множество пар «состояние входа – состояние выхода». Третий. Установление зависимости между входом и выходом системы. Если зависимость выявить не удается, процесс повторяется снова при изменении множества наблюдаемых входов и выходов системы. Установление такой зависимости – однозначной или вероятностной – возможно только в случае, если система в своем поведении обнаруживает ограничение разнообразия.

По мере исследования системы и все более глубокого проникновения в суть происходящих в ней процессов необходимость в использовании принципа черного ящика отпадает.

474

Это позволяет упростить представление, абстрагируясь от деталей. Модульность имеет также важное значение при проектировании (т.е. синтезе) систем.

Принцип структуризации системы.

Этот принцип основан на свойстве иерархичности систем. При использовании иерархических представлений как средства исследования уменьшается сложность и неопределенность системы. Вместе с тем, в результате подобного упрощения возможна потеря некоторых системных особенностей. Одна и та же система может быть представлена разными иерархическими структурами. Это зависит: а) от цели исследования; б) от особенностей предпочтений ЛПР (лица, принимающие решения); в) от подхода к структуризации и других факторов.

Принцип выявления механизма связей в системе

Как отмечалось, системное исследование исходит из того, что специфика сложного объекта не исчерпывается особенностями составляющих его элементов, а связана, прежде всего, с характером взаимоотношений между элементами, т.е. системой (механизмом) связей. Важнейшими из них являются меха-

низм обратных связей и механизм связей взаимодействия. Первый обусловли-

вает процессы управления (процессы принятия решений) в системе, второй – формирование и функционирование структуры системы и взаимодействие с внешней средой.

Принцип развития

Этот принцип требует учитывать изменения системы в процессе ее развития, ее способности к адаптации, расширению, накоплению информации; необходимость решать проблему с позиций ее происхождения, анализировать истоки и последствия. Исследование должно учитывать особенности этапа развития организации, тенденции развития, прогнозы будущего состояния. Одним из способов реализации данного принципа является рассмотрение системы относительно ее жизненного цикла.

Специфические принципы исследований социально-экономических систем и систем управления

Поскольку социально-экономические системы и системы управления имеют существенные отличия от технических и живых систем, постольку необходима разработка специфических принципов их исследования, наряду с использованием общих принципов исследования систем. Важнейшим принципом системного исследования является системообразующая роль функции. Функция является исходным моментом исследования и конструирования хозяйственных объектов, выявления и решения проблем, формирования организационных структур и т.д.

Принцип нормативности

В социально-экономических исследованиях используются два основных подхода: дескриптивный (описательный) и нормативный (конструктивный). В наибольшей степени развит аппарат описательных исследований, основной задачей которых является описание объектов (явлений) и выявление проблем. Однако современное развитие социально-экономических систем требует актив-

485

ного управления их деятельностью. Нормативность исследований означает их направленность на поиск возможностей функционирования и развития. Это требует разработки соответствующих подходов к исследованию и адекватных процедур.

Принцип неопределенности

Данный принцип предусматривает учет неопределенностей и случайностей в системе. Он утверждает, что можно осуществлять исследования системы, в которой структура, функционирование или внешние воздействия не полностью определены. Сложные системы не поддаются вероятностным законам. Характер их поведения во многом обусловлен не только «неопределенностью внешней среды», но и внутренней неопределенностью - «неопределенностью деятельности», иначе, - свободой выбора распорядителей.

Принцип итеративного поиска решений

Этот принцип связан с проблемой выбора решений. В настоящее время теория системногo анализа исходит из отсутствия оптимального, абсолютно лучшегo варианта разрешения проблем. Реальные проблемные ситуации характеризуются тем, что в них не только не представляется возможным корректно определить понятие оптимальности, но даже задать достаточно полную модель явления [15]. Поэтому вместо попыток найти некий глобальный оптимyм предлагaется итеративный поиск реально достижимогo (компромиссногo) варианта разрешения проблемы (так называемое, «улучшающее вмешательство».

Принцип выявления и согласования интересов заинтересованных сторон

Данный принцип связан с предыдущим. В основе функционирования со- циально-экономических систем лежит механизм формирования и реализации интересов различных лиц (так называемых, «заинтересованных лиц»). Интересы различны вследствие разнообразия профессиональной подготовленности и ценностной ориентации лиц, принимающих решения (ЛПР), вследствие различия ресурсов, которыми эти лица распоряжаются и т.п. Это приводит к расхождению целей различных подразделений и групп, вовлеченных в проблему, что требует изучения и понимания их различия. Поэтому, прежде всего, следует четко разграничить ресурсы, сферы ответственности, права и обязанности (задача анализа), а затем разработать механизм увязки интересов отдельных распорядителей с интересами системы в целом (задача синтеза).

Принцип учета когнитивных особенностей (ментальных моделей менеджмента)

В процессе управления задействованы когнитивные (познавательные) особенности субъекта. Когнитивную структуру общих знаний можно понимать как схематичное, упрощенное описание картины мира индивида, точнее, ее фрагмента, относящегося к данной проблемной ситуации. У каждого человека есть некий репертуар мыслительных моделей для анализа явлений.

Когнитивные структуры (или клише) могут быть полезным инструментом для формирования и уточнения гипотезы о функционировании исследуемого объекта, рассматриваемого как сложная система. Они могут быть зафиксирова-

5047

по аналогии (переход звания осуществляется от частного к частному).

К дедуктивным относятся умозаключения, в которых переход осуществляется от общего знания к частному. Дедуктивные умозаключения различаются по количеству посылок и делятся на: непосредственные (заключение выводится из одной посылки); опосредованные (в качестве посылок выступают два и более суждения).

Индуктивные умозаключения - это мыслительные конструкты, в которых на основании принадлежности признака отдельным предметам или частям некоторого класса делают вывод о его принадлежности классу в целом, то есть переход знания осуществляется от частного к общему.

Основной функцией индуктивных умозаключений в процессе исследования является процесс генерализации, то есть получение общих суждений. По своему содержанию и познавательной ценности эти обобщения могут различаться: от простейших обобщений, встречающихся повседневно, до эмпирических обобщений в науке. В зависимости от полноты и законченности исследования различают полную индукцию.

Понятие - это форма мышления, отражающая предметы в их существенных признаках, то есть в чем предметы сходны друг с другом (положительный признак) или чем они друг от друга отличаются (отрицательный признак). Формируя понятия, наука отражает в них изучаемые ею предметы, явления, признаки.

Формирование понятий - сложный психологический процесс, начинающийся с образования простейших форм познания - ощущений и протекающий часто по следующей схеме: ощущения - восприятие - представление - понятие.

Обычно этот процесс разделяют на две ступени: чувственную, состоящую в образовании ощущений, восприятия и представления, и логическую, заключающуюся в переходе от представления к понятию с помощью приемов сравнения, анализа, абстрагирования, синтеза и обобщения. Сущность этих приемов состоит в следующем:

■сравнение - прием сопоставления различных предметов, различных видов предметного содержания, в результате которого появляется новое знание о сходных и различных признаках сопоставляемых предметов, оформляемых в виде новых понятий (сходства и различия вещей);

■анализ - прием предметного или мысленного расчленения, разложения предмета, предметного содержания на части, исследование особенностей выделенных частей и образование новых (частных) понятий на основе выделенных признаков частей предметов, предметного содержания;

■абстрагирование - прием отвлечения от одних сторон предметов, пред-

метного содержания и выделения других сторон, на которых концентрируется внимание исследователя, познающего человека, что ведет к уточнению знания о предмете и образованию или уточнению понятий;

■ синтез - прием предметного или мысленного разъединения каких-либо образований, в том числе частей, выделенных в ходе предшествующего анализа